(57)【要約】【課題】  【解決手段】  ポンプ６は、冷却水を燃料電池本体２とラジエタ７との間を循環させ、発電時の燃料電池本体を冷却する。燃料電池本体２に冷却水を流す第一の冷却水配管５−１に並列に、イオンフィルタ９に通水する第二の冷却水配管５−２が設けられている。開度調節可能な三方弁８は、冷却水配管５−１，５−２への分流比を調節する。絶縁抵抗検出器４は、燃料電池本体２及び負荷装置３の絶縁抵抗を検出し、導電率センサ１０は、三方弁８よりも冷却水の流れに対し上流で冷却水の導電率を検出し、それぞれ検出値を制御器１１へ出力する。制御器１１は、絶縁抵抗検出器４が検出した絶縁抵抗値が所定値より低い場合、あるいは導電率センサ１０が検出した導電率が所定値より高い場合に、三方弁８を調整して、絶縁抵抗低下の原因、導電率の劣化の程度、或いは冷却水への導電性物質の流出位置等を検出する。【選択図】      図１
2005129459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料極および酸化剤極にそれぞれ燃料および酸化剤の供給を受けて直流電力を発電する燃料電池本体と、前記燃料電池本体から直流電力の供給を受ける負荷装置と、前記燃料電池本体に冷却液を流す第一の冷却液流路と、前記冷却液を冷却する冷却液冷却手段と、前記冷却液を循環させる冷却液循環手段と、を備えた燃料電池システムにおいて、
前記第一の冷却液流路と並列に配置された第二の冷却液流路と、
前記第一の冷却液流路及び前記第二の冷却液流路に流れる冷却液の流量を調整する冷却液流路調整手段と、
前記燃料電池本体及び前記負荷装置の絶縁抵抗を検出する絶縁抵抗検出手段と、
前記冷却液流路調整手段よりも冷却液の流れに対し上流に配設され前記冷却液の導電率を検出する導電率検出手段と、
前記第二の冷却液流路に配設され前記冷却液の導電率を低減する導電率低減手段と、
前記絶縁抵抗検出手段が検出した絶縁抵抗値が所定値より低い場合、あるいは前記導電率検出手段が検出した導電率が所定値より高い場合に、前記冷却液流路調整手段を調整して、絶縁抵抗低下の原因、導電率の劣化の程度、或いは冷却液への導電性物質の流出位置の、少なくとも何れか一つを判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記判定手段は、前記導電率と、前記冷却液循環手段の運転状態と、前記冷却液流路調整手段の流路調整状態とに基づいて、前記導電率低減手段の劣化度を算出して記憶することを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記導電率低減手段の劣化度が所定値に達したときに、前記導電率低減手段の交換を要することを報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記判定手段は、前記導電率、前記冷却液循環手段の運転状態、前記冷却液流路調整手段の流路調整状態及び前記劣化度に基づいて前記導電率の時間変化を推定することを特徴とする請求項２記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記判定手段は、絶縁抵抗と導電率との関係を予め記憶する記憶手段を備え、前記導電率の時間変化に基づいて絶縁抵抗が所定の閾値を上回るまでに要する時間を推定することを特徴とする請求項４記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記判定手段は、前記絶縁抵抗が所定の閾値を上回るまでに要する時間が経過したときに、前記絶縁抵抗が閾値を上回らない場合、前記冷却液を前記第一の冷却液流路に増量して流すことを特徴とする請求項５記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記判定手段は、前記冷却液を前記第一の流路に増量して流したとき、前記冷却液循環手段の運転状態と、前記冷却液流路調整手段の流路調整状態とから前記第一の流路に流れる流量を算出し、所定量が流れたら前記冷却液を前記第二の流路に増量して流すことを特徴とする請求項６記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記判定手段が前記冷却液を前記第一の流路と前記第二の流路にそれぞれ増量して流したとき、前記導電率は所定の閾値を下回ったが前記絶縁抵抗が閾値を上回らない場合、絶縁抵抗劣化の原因が冷却液以外であることを報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項６記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記判定手段は、前記冷却液を前記第一の流路と前記第二の流路にそれぞれ増量して流したとき、前記導電率が所定の閾値を下回らないとき、前記冷却液循環手段を所定時間停止した後、冷却液循環手段を再起動し、前記第一の流路と前記第二の流路にそれぞれ冷却液を流し、前記導電率の波形の変化と、前記冷却液循環手段の運転状態と前記冷却液流路調整手段の流路調整状態から導電率を悪化させている箇所を推定することを特徴とする請求項６記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムに係り、特に燃料電池を冷却する冷却液の導電率管理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、水素ガスなどの燃料ガスと酸素を有する酸化ガスとを電解質を介して電気化学的に反応させ、電解質両面に設けた電極間から電気エネルギを直接取り出すものである。特に固体高分子電解質を用いた固体高分子型燃料電池は、動作温度が低く、取り扱いが容易なことから電動車両用の電源として注目されている。すなわち、燃料電池車両は、高圧水素タンク、液体水素タンク、水素吸蔵合金タンクなどの水素貯蔵装置を車両に搭載し、そこから供給される水素と、酸素を含む空気とを燃料電池に送り込んで反応させ、燃料電池から取り出した電気エネルギで駆動輪につながるモータを駆動するものであり、排出物質は水だけであるという究極のクリーン車両である。
【０００３】
発電中の燃料電池は、導電率の低い冷却水によって冷却されているが、冷却水の導電率が高くなる（絶縁抵抗が低下する）と、冷却水を介して燃料電池の正極から負極へ電流が流れるいわゆる液絡現象が生じる。液絡が生じると、冷却液の電気分解により生じる気泡が冷却液通路を閉塞したり、冷却液に流れる電流により発熱するという不具合が生じる。これらを回避して燃料電池システムの絶縁抵抗を確保するためには、冷却水の導電率管理が必要となる。通常冷却水配管にはイオン除去フィルタを設置し、イオン除去フィルタによって冷却水中に溶出するイオンを吸着し冷却水の導電率を所定の範囲に管理している。
【０００４】
従来の燃料電池システム用の冷却液の品質管理方法としては、燃料電池システムの負荷回路の絶縁抵抗を測定し監視する技術が提案されている（特許文献１）。この技術によれば、測定された絶縁抵抗値と冷却液の導電率値との間には一義的な関数関係があるものとして、絶縁抵抗値が第１の下限閾値を下回った場合、劣化した冷却液の交換が指示され、第１の下限閾値より低い第２の下限閾値を絶縁抵抗が下回った場合、燃料電池システムを停止させている。
【０００５】
また、燃料電池の冷却液の導電率を測定する方法としては、冷却液循環ラインに先端を閉塞した閉塞分岐配管を設けて、冷却水の流れがない状態で閉塞分岐配管内の冷却水の導電率を測定する技術が開示されている（特許文献２）。また閉塞分岐管を冷却水配管の流路断面の半径方向に向かって水平方向または水平より上向きに配置することによって、冷却水に含有されている不純物や、冷却水内に生じた沈殿物等が閉塞分岐管内にたまることがなく、検査精度の低下を防止することを可能としている。
【特許文献１】特開２００２−３１９４２６号公報（第２頁、図１）
【特許文献２】特開２００２−２７０２０６号公報（第４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記従来の燃料電池システムは、絶縁抵抗の低下により冷却液交換の判断を行っていたため、イオン除去フィルタの劣化や冷却液以外の要因による絶縁抵抗の低下の場合、実際には交換時期ではない冷却液を交換するという問題点があった。
【０００７】
また冷却液循環路に分岐配管を設けて導電率を測定する燃料電池システムでは、冷却液全体の導電率や、冷却液の最も導電率が高い部位の導電率を測定できないという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するため、燃料極および酸化剤極にそれぞれ燃料および酸化剤の供給を受けて直流電力を発電する燃料電池本体と、前記燃料電池本体から直流電力の供給を受ける負荷装置と、前記燃料電池本体に冷却液を流す第一の冷却液流路と、前記冷却液を冷却する冷却液冷却手段と、前記冷却液を循環させる冷却液循環手段と、を備えた燃料電池システムにおいて、前記第一の冷却液流路と並列に配置された第二の冷却液流路と、前記第一の冷却液流路及び前記第二の冷却液流路に流れる冷却液の流量を調整する冷却液流路調整手段と、前記燃料電池本体及び前記負荷装置の絶縁抵抗を検出する絶縁抵抗検出手段と、前記冷却液流路調整手段よりも冷却液の流れに対し上流に配設され前記冷却液の導電率を検出する導電率検出手段と、前記第二の冷却液流路に配設され前記冷却液の導電率を低減する導電率低減手段と、前記絶縁抵抗検出手段が検出した絶縁抵抗値が所定値より低い場合、あるいは前記導電率検出手段が検出した導電率が所定値より高い場合に、前記冷却液流路調整手段を調整して、絶縁抵抗低下の原因、導電率の劣化の程度、或いは冷却液への導電性物質の流出位置の何れかまたはこれらの複数の組み合わせによる悪化状態や原因を判定する判定手段と、を備えたことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、燃料電池本体及び負荷装置の絶縁抵抗が低下したとき、冷却液の導電率が原因で絶縁抵抗が下がっているのか否かを判定することができるという効果がある。
【００１０】
また冷却液の導電率が劣化している場合、導電率低減手段側へ冷却液を多く流すことによりイオン除去を試み、それでも導電率が低下しない場合、冷却液へイオンが流出している位置を推定し記憶することにより、燃料電池システムの保守整備のための情報を提供することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。尚、以下に説明する実施例は、特に限定されないが、燃料電池車両に好適な燃料電池システムであり、冷却液として冷却水を用いた例を示している。
【００１２】
図１は、本発明に係る燃料電池システムの実施例の構成を示すシステム構成図である。同図において、燃料電池システム１は、図示しない水素供給手段及び空気供給手段からそれぞれ供給される水素及び空気中の酸素を燃料として直流電力を発電する燃料電池本体２と、燃料電池本体２から直流電力の供給を受ける負荷装置３と、燃料電池本体２及び負荷装置３の絶縁抵抗を検出する絶縁抵抗検出器４と、燃料電池本体２に冷却水を流す第一の冷却水配管５−１と、第一の冷却水配管５−１と並列に配置された第二の冷却水配管５−２と、冷却水を循環させる冷却水循環手段であるポンプ６と、冷却水を冷却するラジエタ７と、第一の冷却水配管５−１及び第二の冷却水配管５−２に流れる冷却水の流量を調整する冷却液流路調整手段としての三方弁８と、第二の冷却水配管５−２に配設され冷却水の導電率を低減する導電率低減手段としてのイオンフィルタ９と、三方弁８よりも冷却水の流れに対し上流に配設され冷却水の導電率を検出する導電率センサ１０と、絶縁抵抗検出器４が検出した絶縁抵抗値が所定値より低い場合、あるいは導電率センサ１０が検出した導電率が所定値より高い場合に、三方弁８を調整して、絶縁抵抗低下の原因、導電率の劣化の程度、或いは冷却水への導電性物質の流出位置の何れかまたはこれらの複数の組み合わせを検出する制御器１１と、イオンフィルタ９の交換が必要であることを報知する報知手段としての警告灯１２とを備えている。
【００１３】
また、負荷装置３は、燃料電池車両では車両駆動モータ（直流モータ）又は車両駆動モータ（交流モータ）へ交流電力を供給するＤＣ／ＡＣインバータ、燃料電池本体２へ空気を供給するコンプレッサや冷却水を循環させるポンプなどの補機類である。
【００１４】
絶縁抵抗検出器４は、燃料電池本体２と負荷装置３の直流負荷回路の絶縁抵抗を検出して、検出した絶縁抵抗値を制御器１１に出力する絶縁抵抗検出手段である。
【００１５】
制御器１１は、絶縁抵抗検出器４から絶縁抵抗値、導電率センサ１０から導電率検出値、三方弁８から実開度、ポンプ６から実回転速度を受け取る一方、三方弁８に開度指令値、ポンプ６に回転速度指令値をそれぞれ送り、これらを制御する制御器である。
【００１６】
冷却水配管５は、ポンプ６によりラジエタ９や燃料電池本体２に冷却水を流す配管である。冷却水配管５−１は、三方弁８から燃料電池本体２に冷却水を流す配管である。冷却水配管５−２は、三方弁８からイオンフィルタ９に冷却水を流す配管である。
【００１７】
導電率センサ１０は、ラジエタ９と三方弁８の間の冷却水の導電率を測定し制御器１１に送るセンサである。イオンフィルタ９は、冷却水中のイオンを除去して冷却水の導電率を低下させるフィルタであり、例えばイオン交換樹脂を内蔵している。
【００１８】
ポンプ６は、冷却水を循環させるポンプであり、制御器１１から回転速度指令値を受け取り、制御器１１に実回転速度を送る。ラジエタ７は、冷却水を冷却するラジエタである。図示しないラジエタ・ファンによる送風と走行風によって冷却される。
【００１９】
三方弁８は、制御器１１から開度指令値を受け取り、実開度を制御器１１に送る開度が可変な三方弁である。三方弁８は、冷却水配管５から冷却水配管５−１及び５−２に分流する各冷却水流量を調節することにより、燃料電池本体２とイオンフィルタ９へ流れる冷却水量を調節することができる冷却水流路調整手段に相当する。尚、冷却水流路調整手段としては、三方弁を用いる以外に、各冷却水配管５−１、５−２にそれぞれ開度調節可能な弁を設けて、これらの弁を連動するように制御することにより冷却水流路調整手段を実現することもできる。
【００２０】
本実施例では、燃料電池本体２が発電をする際に発生する熱を冷却水配管５および５−１を流れる冷却水で冷却している。冷却水はポンプ６によって循環されラジエタ７によって冷却された後、三方弁８の開度に応じてイオンフィルタ９と燃料電池本体２を通過する。
【００２１】
燃料電池本体２が発電した電力を負荷装置３が消費しているとき、絶縁抵抗検出器絶縁抵抗が低下したときの制御器１１の動作を図２、３、４、５のフローチャートを用いて説明する。
【００２２】
燃料電池本体の制御および負荷装置の制御は図示しない別の制御器によって行われている。制御器１１は、本発明の判定手段をも包含して構成し、特に限定されないが、本実施例では、ＣＰＵ、プログラム及び制御パラメータを記憶するＲＯＭ、作業用ＲＡＭ及び入出力インタフェースを備えたマイクロコンピュータによって構成される。
【００２３】
制御器１１は、図２のメインフローチャートを所定の制御周期で繰り返し演算している。また制御器１１は、図２のメインフローチャートと非同期並行的に、図５のイオンフィルタ劣化係数算出ルーチンも実行している。
【００２４】
まず最初に、図２のメインフローチャート、及びメインフローチャートから呼び出される図３、４のサブルーチンを説明する。尚、以下の説明では、イオンフィルタ９の劣化係数について、新品フィルタの劣化係数を０，フィルタが劣化し交換が必要となったときの劣化係数を１とする。
【００２５】
図２のＭ１０では、絶縁抵抗検出器４が検出した絶縁抵抗値を読み込み、絶縁抵抗値が所定の閾値よりも低下しているか否かを判断し、所定の閾値より低下していればＭ２０に進み、低下していなければ終了する。
【００２６】
Ｍ２０では、サブルーチンＢを実行する。図３を用いてサブルーチンＢを説明する。サブルーチンＢは、三方弁８の開度を燃料電池本体２側よりイオンフィルタ９側に多く開き、燃料電池本体２側よりイオンフィルタ９側に多く冷却水を流すことによって、積極的に導電率を下げる処理を行うものである。（なお、流量が少ない方の流路側での流量の増量を行うような制御方法も含まれる。）
図３のＢ１０では、燃料電池本体２側よりイオンフィルタ９側に冷却水が多く流れるように三方弁８に開度指令値を送り、Ｂ２０に進む。
【００２７】
Ｂ２０では、導電率の変化を推定する。ポンプ６の実回転速度、三方弁８実開度よりイオンフィルタ９に流れる冷却水流量を算出し、図５のフローチャートで算出されるイオンフィルタ劣化係数を用いて導電率の変化を推定する。具体的には図６のようにイオンフィルタ９を通過する冷却水量と導電率の関係をイオンフィルタ劣化係数ごとにあらかじめ実験によって入手しておき、図６に冷却水流量を積分した値とフィルタ劣化係数を代入して、イオンフィルタ９を通過する冷却水量の積算値に対する導電率の変化を推定すればよい。このように、冷却水の導電率と流量とフィルタの劣化度から導電率がどのように変化していくかを推定することができる。次いでＢ３０に進む。
【００２８】
Ｂ３０では、絶縁抵抗が所定の閾値を超えて回復するまでの時間を推定する。負荷装置３の絶縁抵抗に異常が無ければ、絶縁抵抗検出器４で検出される負荷装置４及び燃料電池本体２の絶縁抵抗と、導電率センサ１０で検出される冷却水の導電率との間には、図７のような関数関係があることが明らかになっている。この関数は、冷却水流路の材質・形状及び充填される冷却水の量で定まる。
【００２９】
この図７の関数関係を用いて、絶縁抵抗の閾値に対応する導電率を算出し、Ｂ２０で算出した導電率変化推定グラフを用いて絶縁抵抗が所定の閾値を上回るまでの時間を推定する。次いでＢ４０に進む。Ｂ４０では絶縁抵抗が所定の閾値を上回ったか否かを判定し、上回っていれば終了し、上回っていなければＢ５０に進む。
【００３０】
Ｂ５０ではＢ３０で推定した絶縁抵抗が所定の閾値を上回るまでの時間が経過したか否かを判定し、経過していればサブルーチンＢを終了し図２のメインフローに戻り、上回っていなければＢ４０に進む。
【００３１】
サブルーチンＢのＢ５０における判定がＹｅｓであり、図２のメインフローに戻るということは、イオンフィルタ９側へ多く冷却水を流しても絶縁抵抗が所定の閾値を上回らなかったことになるので、燃料電池本体２内部の冷却水の導電率が高いか、その他の要因で絶縁抵抗が低下しているかの何れかであるということになる。
【００３２】
図２に戻り、Ｍ３０では、イオンフィルタ９側より燃料電池本体２側に冷却水が多く流れるように三方弁８に指令値を送り、Ｍ４０に進む。
【００３３】
Ｍ４０では、ポンプ６の実回転速度を読み込み、Ｍ５０に進む。  
Ｍ５０では、ポンプ６の実回転速度と三方弁８の実開度とから、燃料電池本体２の冷却水通過量を算出し、Ｍ６０に進む。
【００３４】
Ｍ６０では、燃料電池本体２内部を所定の冷却水量が流れたか否かを判定し、流れていればＭ７０に進み、流れていなければＭ４０に戻る。ここでは燃料電池本体２内部の冷却水を冷却水配管５に流すために三方弁８の開度を燃料電池本体２側に大きく開くようにしているので、所定の冷却水量は燃料電池本体２内部の冷却水容積相当に設定すればよい。
【００３５】
Ｍ７０ではＭ２０と同様にサブルーチンＢを実行して、燃料電池本体２内部から流出した冷却水をイオンフィルタ９に通して導電率を下げる。サブルーチンＢを実行した際、Ｂ４０で絶縁抵抗が上がりプログラムを終了しなかった場合はＭ８０に進む。
【００３６】
Ｍ８０では導電率が所定の閾値以下に下がっているか否かを判定し、下がっていなければサブルーチンＣを実行し、下がっていればＭ９０に進む。導電率の閾値はＢ４０の絶縁抵抗の閾値に対応した値にすればよい。
【００３７】
図４を用いてサブルーチンＣを説明する。サブルーチンＣを実行するということは、イオンフィルタ９を通過させたにも関わらず冷却水の導電率が低下しなかったということなので、サブルーチンＣでは冷却水配管内のイオン流出位置を推定する。
【００３８】
Ｃ１０では、燃料電池本体２側よりイオンフィルタ９側に冷却水が多く流れるように三方弁８に指令値を送り、Ｃ２０に進む。  
Ｃ２０では、ポンプ６の回転速度指令値を０にしてポンプを停止し、Ｃ３０に進む。
【００３９】
Ｃ３０では、所定時間が経過するのを待つ。所定時間としては、イオン流出位置で冷却水にイオンが流出する程度の時間を設定すればよい。所定時間が経過すると、Ｃ４０に進む。  
Ｃ４０では、ポンプ６に回転速度指令値を送り、冷却水を循環させ、Ｃ５０に進む。Ｃ５０では、ポンプ６の実回転速度を読み込み、Ｃ６０に進む。
【００４０】
Ｃ６０では、時間計測を開始してＣ７０に進む。  
Ｃ７０では導電率が所定の閾値よりも上昇しているか否かを判定し、上昇していればＣ７１に進み、上昇していなければＣ８０に進む。  
Ｃ７１では、Ｃ６０で開始した時間計測を停止してＣ７２に進む。
【００４１】
Ｃ７２では図８のように冷却水流量とＣ７１で取得した時間とに基づいて、導電率センサ１０からイオン流出位置までの距離を推定し、Ｃ７３へ進む。Ｃ７３では、推定イオン流出位置を記憶し、警告灯１２を点灯して、冷却水に異常があることをユーザに報知する。
【００４２】
Ｃ８０では、Ｃ６０で開始した時間計測が所定時間を経過しているか否かを調べ、経過していればＣ９０に進み、経過していなければＣ７０に進む。所定時間は冷却水が冷却水配管内を一巡する時間をポンプ回転速度と三方弁８の実開度から算出し、この時間に多少の余裕度を与えて所定時間とすればよい。Ｃ９０に進む場合は、フィルタよりに冷却水を一巡させても導電率が上がらなかったことになるので、イオン流出位置は燃料電池本体２内部にあると推定される。
【００４３】
Ｃ９０〜Ｃ１６０及びＣ１５１〜Ｃ１５３は、Ｃ１０〜Ｃ８０及びＣ７１〜Ｃ７３と同等のことを冷却水をイオンフィルタ９側ではなく燃料電池本体２側により多く流して実施している。
【００４４】
Ｃ１６０で所定時間が経過した場合、導電率が低いのでイオン流出がなくなったと判断され、図２のＭ１００に進む。
【００４５】
以上説明したように、冷却水循環手段であるポンプ６を一時停止すると、イオンが冷却水に溶け出している箇所では、その付近の冷却水の導電率が上がり、ポンプ６を再起動すると、導電率が上がった冷却水が導電率検出センサを通過する際に、一時的に導電率が上がる現象が検出される。この導電率の変化と、ポンプの運転状態と冷却水流路調整手段である三方弁の流路調整状態からイオンが冷却水に溶け出している箇所を推定することができる。
【００４６】
Ｍ１００では絶縁抵抗が所定の閾値を上回ったか否かを判定し、上回っていれば終了し、上回っていなければＭ１１０に進む。
【００４７】
Ｍ１１０では絶縁抵抗低下が冷却水以外の要因で発生していることを警告灯１２でユーザに報知する。このように、燃料電池本体２内部の冷却水および冷却水配管内の冷却水の導電率は閾値を下回ったのに、絶縁抵抗が閾値を上回らない場合は冷却水以外の要因が原因であることわかる。
【００４８】
次に図５を参照して、図２のメインフローチャートと非同期並行的に実行されるイオンフィルタ劣化係数算出ルーチンについて説明する。
【００４９】
図５のＲ１０では、燃料電池システムの整備時に書き込まれる情報等を読み込んで、イオンフィルタ９を交換した直後か否かを判定し、交換直後であればＲ２０に進み、交換直後でなければＲ３０に進む。Ｒ２０では、イオンフィルタ９を交換した直後なので、イオンフィルタ劣化係数を０に設定し、Ｒ３０に進む。
【００５０】
Ｒ３０では、導電率センサ１０から冷却水の導電率を読み込み、Ｒ４０に進む。  
Ｒ４０では、ポンプ６の実回転速度と三方弁８の実開度からイオンフィルタ９を通過する冷却水通過量を算出し、Ｒ５０に進む。
【００５１】
Ｒ５０では、導電率と冷却水通過量とから、イオンフィルタ劣化係数を算出し、算出した値で記憶内容を更新する。この算出には、図９のようにあらかじめ実験によって通過冷却水の導電率と水量からイオンフィルタ劣化係数を算出するマップを用意しておき、Ｒ３０とＲ４０で算出した導電率と通過水量を代入することによって算出する。このように、本実施例によれば、イオンフィルタに流れる冷却水の導電率と流量からイオンフィルタの劣化度を常に把握することが可能となる。次いでＲ６０に進む。
【００５２】
Ｒ６０では、イオンフィルタ劣化係数が所定の閾値を上回っているか否かを判定し、上回っていればＲ７０に進み、上回っていなければ終了する。所定の閾値は例えば１にすればよい。
【００５３】
Ｒ７０では、イオンフィルタ劣化係数が所定の閾値を上回っているため、警告灯１２を点灯して、ユーザにイオンフィルタの交換が必要であることを報知する。尚、警告灯１２に個別に点灯制御可能な複数セグメントを備えるとともに、Ｒ６０の判定用の閾値を複数用意し、各閾値を超える毎に点灯するセグメントが順次増加するように、フィルタ劣化の程度に合わせて交換時期までの報知を数段階に分けてもよい。
【００５４】
以上説明した処理により、制御器１１は絶縁抵抗が下がった場合、燃料電池本体側よりイオンフィルタ側に冷却水を多く流すことにより冷却水の導電率を下げようと試みるが、それでも冷却水の導電率が下がらなかった場合には、冷却水にイオンが流出している位置を推定することが可能となる。また、冷却水の導電率が下がったのに絶縁抵抗が上がらない場合は、絶縁抵抗低下の原因が冷却水でないと判断することが可能となる。
【００５５】
本実施例は図１の構成で説明したが、本発明の思想においては ポンプ、導電率センサ、ラジエタ、燃料電池本体、および三方弁などの相対的な位置関係が変わったと仮定しても、本件の思想と同様の判定および制御ができる構成を基本とするならば、それらの構成の相関関係を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る燃料電池システムの実施例の構成を説明するシステム構成図である。
【図２】実施例の制御内容を説明するメインフローチャートである。
【図３】実施例における絶縁抵抗回復処理の制御内容を説明するサブルーチン・フローチャートである。
【図４】実施例における絶縁抵抗回復及びイオン流出位置推定処理の制御内容を説明するサブルーチン・フローチャートである。
【図５】実施例におけるイオンフィルタ劣化係数算出処理の制御内容を説明するサブルーチン・フローチャートである。
【図６】イオンフィルタの劣化状態、通過冷却水量及び冷却水導電率の関係を説明するグラフである。
【図７】冷却以外に絶縁抵抗低下要因がない場合の絶縁抵抗と冷却水導電率との関係を説明するグラフである。
【図８】イオン流出位置の推定方法を説明する図である。
【図９】導電率及び通過冷却水量からフィルタ劣化係数を算出するマップの例を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…燃料電池システム
２…燃料電池本体
３…負荷装置
４…絶縁抵抗検出器（絶縁抵抗検出手段）
５，５−１，５−２…冷却水配管
６…ポンプ（冷却液循環手段）
７…ラジエタ（冷却液冷却手段）
８…三方弁（冷却液流路調整手段）
９…イオンフィルタ（導電率低減手段）
１０…導電率センサ（導電率検出手段）
１１…制御器（判定手段）
１２…警告灯（報知手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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